需求可能是发明之母，但挫折助长了大火——至少刘易斯·沃特曼就是这样。1883年，沃特曼是纽约市的一名保险经纪人，准备签署他最热门的合同之一。他买了一支新的自来水笔以示纪念。然后，合同摆在桌上，笔在客户手中，笔拒绝了写。更糟糕的是，它实际上泄露到了珍贵的文件中。

沃特曼吓了一跳，跑回自己的办公室寻求另一份合同，但与此同时，一位竞争对手的经纪人完成了交易。沃特曼决心再也不受这种屈辱，他开始在哥哥的车间里自己制作自来水笔。

第一支自来水笔

在沃特曼下定决心改进这一概念之前，用于承载自身墨水供应的书写工具原则上已经存在了100多年。

最早的发明家注意到在鸟羽毛的中空通道中发现了明显的天然墨水储备。他们试图产生类似的效果，创造出一种能容纳更多墨水且不需要经常浸入墨水池的人造笔。但羽毛不是笔，在一个由硬橡胶制成的细长储液罐中注入墨水，并在底部粘上一个金属“笔尖”，不足以产生一个光滑的书写工具。

已知最古老的自来水笔——至今仍在使用——是由法国人M.Bion于1702年设计的。巴尔的摩鞋匠佩雷格林·威廉姆森（Peregrin Williamson）于1809年获得了这种钢笔的第一项美国专利。约翰·谢弗（John Scheffer）在1819年获得了一项英国专利，他试图批量生产一种半羽毛笔半金属笔。1831年，约翰·雅各布·帕克获得了第一支自动填充自来水笔的专利。其中大多数都受到墨水溢出的困扰，比如沃特曼的经历，其他的失败使它们不切实际，难以销售。

19世纪最早的钢笔使用滴管填充储液罐。到了1915年，大多数钢笔都换成了自动填充的柔软的橡胶囊——为了填充这些钢笔，储液罐被一个内板压扁，然后钢笔的笔尖被插入一瓶墨水中，内板上的压力被释放，墨水囊被填满，吸进新的墨水。

沃特曼钢笔

沃特曼利用毛细原理创作了他的第一支钢笔。它使用空气来诱导稳定且均匀的墨水流动。他的想法是在笔尖上加一个气孔，在进给机构内加三个凹槽。他将他的钢笔命名为“普通”并用木头装饰，1884年获得专利。

沃特曼在经营的第一年就在一家雪茄店的后面出售了他的手工笔。他为这些笔担保了五年，并在一本时尚杂志《评论评论》上做了广告。订单开始过滤进来。到1899年，他在蒙特利尔开了一家工厂，提供各种各样的设计。

沃特曼于1901年去世，他的侄子弗兰克·D·沃特曼（Frank D.Waterman）将这项业务拓展到海外，使笔的年销量增至35万支。凡尔赛条约是用一支纯金沃特曼钢笔签署的，与刘易斯·沃特曼因钢笔漏水而失去重要合同的那一天大不相同。

威廉·珀维斯钢笔

1890年，费城的威廉·珀维斯发明了自来水笔，并获得了改进专利。他的目标是制造一支“更耐用、更便宜、更好的笔放在口袋里。”普维斯在笔尖和储墨罐之间插入一根弹性管，通过吸力作用将多余的墨水返回储墨罐，减少墨水溢出，延长墨水的使用寿命。

珀维斯还发明了两种制造纸袋的机器，并将其出售给纽约的联合纸袋公司。此外，他还发明了一种纸袋扣件、一种自动上墨的手印和一些用于电气铁路的装置。他的第一台纸袋机获得了专利，它制造了体积更大、自动化程度更高的袋底式纸袋。

其他自来水笔专利和改进

不同的储液罐填充方式被证明是钢笔行业最具竞争力的领域之一。多年来，已为自动填充自来水笔设计颁发了多项专利：

• 按钮填充物：1905年获得专利，1913年由派克笔公司首次提供，这是滴管法的替代方法。连接到内部压盘的外部按钮，按下时压平墨水囊。
• 杠杆填料：沃尔特·谢弗在1908年为杠杆填料申请专利。爱荷华州麦迪逊堡的W.A.谢弗笔公司于1912年推出了这一产品。一个外部杠杆压下柔性墨水囊。不使用时，笔杆与笔筒齐平。杠杆填充器是未来40年自来水笔的获奖设计。
• 点击填充：最初称为新月形填充，托莱多的罗伊·康克林商业化生产了第一支这种类型的钢笔。帕克笔公司后来的一个设计也使用了“点击填充”这个名字。当笔外侧的两个突出的标签按下时，墨水囊就瘪了。当sac满时，选项卡会发出咔哒声。
• 火柴棒填充物：该填充物于1910年左右由Weidlich公司引入。一根安装在笔上的小杆或一根普通火柴杆通过桶侧的孔将内部压力板压下。
• 硬币填充器：这是沃特曼试图与谢弗的杠杆填充器专利竞争。笔筒中的一个槽使硬币能够使内部压盘放气，这与火柴棒填充器的想法类似。

早期的墨水使钢笔尖很快腐蚀，而金笔尖能承受腐蚀。由于金太软，笔尖上使用的铱最终取代了金。

大多数车主的姓名首字母都刻在夹子上。一种新的书写工具花了大约四个月的时间才完成，因为笔尖被设计成可以在施加压力时弯曲，从而允许书写者改变书写线条的宽度。每个笔尖都磨损了，以适应每个所有者的写作风格。出于这个原因，人们没有把自来水笔借给任何人。

1950年左右推出的墨盒是一种一次性的预填充塑料或玻璃墨盒，设计用于清洁和易于插入。这是一个立竿见影的成功，但圆珠笔的引入使墨盒的发明黯然失色，并使自来水笔行业的业务枯竭。今天，自来水笔作为经典的书写工具销售，原版钢笔已经成为非常热门的收藏品。